Una Calibración Extrínseca Nueva y Simplificada de un Escáner Láser 2D y una Cámara de Profundidad
Autores: Zhou, Wei; Chen, Hailun; Jin, Zhenlin; Zuo, Qiyang; Xu, Yaohui; He, Kai
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Una Calibración Extrínseca Nueva y Simplificada de un Escáner Láser 2D y una Cámara de Profundidad
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Correspondencia
Características
Calibración
Método
Restricciones punto-línea
Fusión multi-sensorial
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
Es demasiado difícil obtener directamente las características de correspondencia entre el escaneo de un láser de rango bidimensional (LRF) y la nube de puntos de profundidad de la cámara, lo que lleva a un proceso de calibración engorroso y a una baja precisión de calibración. Para abordar el problema, proponemos un método de calibración para construir relaciones de restricciones punto-línea entre el LRF 2D y las características de observación de la cámara de profundidad utilizando una placa de calibración específica. A través de la observación de dos poses diferentes, construimos el grupo de ecuaciones hipostáticas basado en restricciones punto-línea y resolvemos los parámetros de transformación de coordenadas del LRF 2D y la cámara de profundidad mediante el método de mínimos cuadrados (LSQ). De acuerdo con el error de calibración y el umbral, el número de observaciones y la pose de observación se ajustan de manera adaptativa. Después de la verificación experimental y la comparación con métodos existentes, el método propuesto en este documento resuelve de manera fácil y eficiente el problema de la calibración conjunta del LRF 2D y la cámara de profundidad, y cumple bien con los requisitos de aplicación de fusión de múltiples sensores para robots móviles.
Descripción
Es demasiado difícil obtener directamente las características de correspondencia entre el escaneo de un láser de rango bidimensional (LRF) y la nube de puntos de profundidad de la cámara, lo que lleva a un proceso de calibración engorroso y a una baja precisión de calibración. Para abordar el problema, proponemos un método de calibración para construir relaciones de restricciones punto-línea entre el LRF 2D y las características de observación de la cámara de profundidad utilizando una placa de calibración específica. A través de la observación de dos poses diferentes, construimos el grupo de ecuaciones hipostáticas basado en restricciones punto-línea y resolvemos los parámetros de transformación de coordenadas del LRF 2D y la cámara de profundidad mediante el método de mínimos cuadrados (LSQ). De acuerdo con el error de calibración y el umbral, el número de observaciones y la pose de observación se ajustan de manera adaptativa. Después de la verificación experimental y la comparación con métodos existentes, el método propuesto en este documento resuelve de manera fácil y eficiente el problema de la calibración conjunta del LRF 2D y la cámara de profundidad, y cumple bien con los requisitos de aplicación de fusión de múltiples sensores para robots móviles.